CN103145348B - 一种玻璃纤维外涂抗静电剂的方法、系统及专用部件 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种玻璃纤维外涂抗静电剂的方法、系统和专用部件，该系统包括抗静电剂容器，输送管，涂油槽，所述输送管一端与抗静电剂容器连通，另一端的开口设置于所述涂油槽的槽内，在所述输送管上设置有与所述输送管密封贯通连接的透明腔体，所述透明腔体的径向直径大于输送管的径向直径，所述输送管上还设置控制抗静电剂速度和/或控制抗静电剂断续流出的调节器。该系统能够实时监视及控制抗静电剂的流速，采用断续的涂油方式，解决了现有技术中抗静电剂涂覆过多，以及停机过程中抗静电剂堆积造成的纤维品质下降的缺点，从而提高产品品质。

Description

一种玻璃纤维外涂抗静电剂的方法、系统及专用部件

技术领域

本发明涉及一种外涂抗静电剂的方法和系统，特别涉及一种玻璃纤维外涂抗静电剂的方法和系统，还涉及其专用部件。

背景技术

由于玻璃纤维是绝缘材料，玻璃纤维在生产过程中产生的静电对产品品质有不利影响，需要对其消除静电，改善产品品质，避免客户在使用玻璃纤维过程中出现因静电吸附造成产品质量波动。目前，对于玻璃纤维(特别是合股纱)，常用的消除静电的方法是在牵引装置(比如络纱机)盘绕玻璃纤维的过程中对玻璃纤维涂抗静电剂，简称涂油。现有技术的生产过程中，由于是连续涂油，抗静电剂又是从涂油装置出口流出的流体，在络纱机停机后，抗静电剂会由于惯性继续流出并堆积造成某一段玻璃纤维涂油过多形成黄色纤维，影响产品质量及外观。

发明内容

本发明一种玻璃纤维外涂抗静电剂的方法、系统和专用部件，该系统能够实时监视及控制抗静电剂的流速，采用断续的涂油方式，解决了现有技术中抗静电剂涂覆过多，以及停机过程中抗静电剂堆积造成的纤维品质下降的缺点，从而提高产品品质。

一种玻璃纤维外涂抗静电剂的系统，包括抗静电剂容器，输送管，涂油槽，所述输送管一端与抗静电剂容器连通，另一端的开口设置于所述涂油槽的槽内，在所述输送管上设置有与所述输送管密封贯通连接的透明腔体，所述透明腔体的径向直径大于输送管的径向直径，所述输送管上还设置控制抗静电剂速度和/或控制抗静电剂断续流出的调节器。

所述调节器可以包括带轴的压轮、供输送管穿过的槽形部件，在所述槽形部件两个内侧壁上设置供压轮的轴滑动和/或滚动的侧壁槽，所述侧壁槽与槽形部件的槽底的距离沿槽形长度方向而逐渐改变，所述输送管穿过槽形部件并设置于压轮与槽底之间，压轮沿所述的侧壁槽移动；所述输送管是软管；

通过所述调节器控制抗静电剂的流速可以为0.1至18mL/min，

抗静电剂被阻断流动的间隙看见一为0.1s至10s。

所述抗静电剂容器的位置可以高于所述涂油槽、所述透明腔体和所述调节器，且所述输送管与所述抗静电剂容器的底部密封连通；

还可以包括至少一根进气管，所述进气管的一端与大气连通，其另一端与所述抗静电剂容器或所述透明腔体密封连通。

所述的调节器可以是蠕动泵。

所述蠕动泵的转速可以设定为0.1至50rpm。

所述的玻璃纤维外涂抗静电剂的系统，还可以包括能将玻璃纤维抬起并使其离开所述涂油槽的提升动力装置。

所述的玻璃纤维外涂抗静电剂的系统，还可以包括被所述提升动力装置控制用以抬起玻璃纤维的可动支架，所述可动支架具有光滑的上表面。

所述的玻璃纤维外涂抗静电剂的系统，还可以包括使牵引装置的停机指令与提升动力装置的启动指令同步的控制装置。

所述涂油槽可以是V型槽或U型槽；

所述涂油槽可以是由聚合物制成的。

所述输送管可以穿过所述涂油槽，所述输送管的出口由所述涂油槽的内侧壁或槽内底伸出。

一种玻璃纤维外涂抗静电剂的方法，采用断续的涂油方式对玻璃纤维外涂抗静电剂。

在对玻璃纤维外涂抗静电剂的过程中，可以使用与输送管密封贯通连接的透明腔体监视抗静电剂的流速。

一种蠕动泵，用于上述的玻璃纤维外涂抗静电剂的系统中控制抗静电剂断续流出，

所述蠕动泵可以在上述的玻璃纤维外涂抗静电剂的方法中用于提供断续的涂油方式。

一种茂菲氏滴管，用作上述的玻璃纤维外涂抗静电剂的系统的透明腔体，

所述茂菲氏滴管可以在上述的玻璃纤维外涂抗静电剂的方法中用于监视抗静电剂的流速。

本发明的技术效果：

本发明一种玻璃纤维外涂抗静电剂的系统，采用透明腔体使涂油速度可以被监控，辅助操作人员通过调节器使抗静电剂能够按所需速度和/或以断续方式涂覆在玻璃纤维表面，解决了现有技术中抗静电剂涂覆过多，以及停机过程中抗静电剂堆积造成纤维品质下降的缺点，能充分防止外涂抗静电剂过多涂覆在纤维表面；并且使涂油过程更加可控，从而提高产品品质。

本发明进一步的方案提供了调节器的一种具体形式，结构简单，操作方便，控速效果显著。

本发明进一步的方案将抗静电剂容器的位置提高，便于利用重力势能使抗静电剂留出，节省了涂油的动力源，节能环保。本发明进一步的方案还提供了进气管，方便了抗静电剂在重力作用下流入输送管，消除了外部气压对密封的抗静电剂容器中的抗静电剂的抵制作用。

本发明进一步的方案通过蠕动泵作为调节器，同时还兼起到涂油动力源的作用，不需要抗静电剂容器必须位于涂油槽之上，可以实现断续的涂油方式，而且便于对涂油速度的控制。

本发明进一步的方案提供了优选的蠕动泵的转速，是在多次试验基础上选择的在玻璃纤维上涂覆抗静电剂的最佳滴油速率。

本发明进一步的方案的提升动力装置在涂油结束后或牵引装置停机后，可以将玻璃纤维升起，这样，即使涂油槽中有残留的抗静电剂，也可以避免这些残留抗静电剂对玻璃纤维的涂覆，避免了玻璃纤维品质的下降。在再次涂油开始后，提升动力装置将玻璃纤维再次下降到涂油槽上，使得未涂覆抗静电剂的玻璃纤维可以继续涂油。

本发明进一步的方案提供的具有光滑上表面的可动支架既便于玻璃纤维的运动，又可以方便在牵引装置停机时抬起玻璃纤维。

本发明进一步的方案的控制装置使牵引装置和提升动力装置可以实现同步控制，在牵引装置停机后，所述控制装置命令提升动力装置将玻璃纤维升起，以避免残留抗静电剂对玻璃纤维的涂覆；在牵引装置开机前，所述控制装置命令提升动力装置先使玻璃纤维再次下降到涂油槽上，再开动牵引装置，使得未涂覆抗静电剂的玻璃纤维可以继续涂油。这样一方面可以减少玻璃纤维上的抗静电剂的积累，另一方面又可以防止抗静电剂对玻璃纤维涂覆的不均匀。

本发明进一步的方案的涂油槽是V型槽和U型槽，可以很好的引导玻璃纤维的运动，避免玻璃纤维滑落涂油槽。本发明进一步的方案的涂油槽是由聚合物制成，轻便、廉价、耐用。

本发明进一步的方案的输送管从内侧壁或槽内底伸出，便于涂油。

本发明一种玻璃纤维外涂抗静电剂的方法，采用断续的涂油方式，解决了现有技术中连续涂油必然造成的抗静电剂涂覆过多、纤维品质下降的缺点，由于断续能使每次涂覆的惯性作用降到最低，而通过对涂油速度的控制和断续涂油时停止的间隙控制更能充分防止外涂抗静电剂过多涂覆在纤维表面，从而提高产品品质。

本发明进一步的方案的透明腔体使玻璃纤维外涂抗静电剂的过程可以被操作人员清楚地监控。

本发明的一种蠕动泵，用于对玻璃纤维外涂抗静电剂，能实现断续涂覆，具有上述技术效果。

本发明的一种茂菲氏滴管，用于监测对玻璃纤维外涂抗静电剂的过程，具有上述技术效果。

附图说明

图1a是本发明的玻璃纤维外涂抗静电剂的系统的一个实施例的示意图。

图1b是本发明的玻璃纤维外涂抗静电剂的系统的一个实施例的示意图。

图1c是本发明的玻璃纤维外涂抗静电剂的系统的一个实施例的示意图。

图1d是本发明的玻璃纤维外涂抗静电剂的系统的一个实施例的示意图。

图2a是本发明的调节器的一个实施例的示意图。

图2b是图2a的调节器在关闭状态时的示意图。

图3是蠕动泵原理示意图。

附图标记如下：

1-抗静电剂容器，2-输送管，3-透明腔体，4-调节器，5-涂油槽，6-玻璃纤维，7-牵引装置，8-提升动力装置，9-蠕动泵，10-进气管，11-抗静电剂液面，12-可动支架，21-输送管的出口，41-带轴的压轮，42-调节器的槽形部件，43-侧壁槽，44-槽形部件的槽底，91-蠕动泵的压轮，94-蠕动泵内壁。

具体实施方式

本发明一种玻璃纤维外涂抗静电剂的系统、方法以及专用部件，能够实时监视及控制抗静电剂的流速，采用断续的涂油方式，解决了现有技术中抗静电剂涂覆过多，以及停机过程中抗静电剂堆积造成的纤维品质下降的缺点，从而提高产品品质。

以下结合附图对本发明作进一步说明。

实施例1

一种玻璃纤维外涂抗静电剂的系统，如图1a所示，包括用于容纳抗静电剂的抗静电剂容器1，输送管2，涂油槽5，所述输送管2一端与抗静电剂容器1连通，另一端的开口设置于所述涂油槽5的槽内，比如可以是在槽壁上或槽底上，以便抗静电剂容器1内的抗静电剂通过输送管2进入涂油槽5内，浸涂在经过涂油槽5的玻璃纤维6上。在所述输送管2上设置有与所述输送管2密封贯通连接的透明腔体3，所述透明腔体3的径向直径大于输送管2的径向直径，用于监视抗静电剂的流速。所述输送管2上还设置调节器4，用于控制抗静电剂的流速和/或控制抗静电剂以断续方式流出。所述调节器4可以是医用一次性输液管上的调节器，也可以是旋拧式流速调节器，比如用于水龙头的水流调节装置等，当然也可以是各种用于调节流速的调节器或调节阀。当玻璃纤维6在牵引装置7比如络纱机的牵引下经过所述涂油槽5时，抗静电剂容器1中的抗静电剂在调节器4的控制下，通过输送管2流入到涂油槽5的槽内，对玻璃纤维6涂油。在牵引装置7停机后，通过调节器4停止抗静电剂的输送，由于调节器提供了断续的涂油方式，防止了在连续涂油过程中由于抗静电剂的惯性必然造成的抗静电剂继续流出的现象，因此此时就没有抗静电剂涂到玻璃纤维6上，从而避免了抗静电剂的过多积累。在生产中，优选地，通过调节器4设置抗静电剂的流速为0.1至18mL/min。调节器4可以设置在透明腔体3的上方或下方。若调节器4控制抗静电剂的下落速度较慢时，即调节器4使抗静电剂不连续下落的情况下，那么通过透明腔体3可以清楚的看到其内的抗静电剂是逐滴下降的，从而计算得到下降的速度，因而可以通过调节器4对流速进行控制，实现了可视化的监测和控制。

本发明的优选的所述调节器4可以是一种手动调节流速的控制装置，如图2a所示，包括带轴的压轮41、供输送管2穿过的槽形部件42，在所述槽形部件42两个内侧壁上设置供压轮41的轴滑动和/或滚动的侧壁槽43，所述的侧壁槽43与槽形部件的槽底44的距离沿槽形长度方向向下(在如图2a、2b中所示的使用状态下)而逐渐变小，所述输送管2穿过槽形部件42并设置于压轮41与槽底44之间，压轮41沿所述的侧壁槽43运动，由于侧壁槽43与槽底44的距离沿槽形长度方向是逐渐变化的，随着压轮41的向下运动，可以逐渐压紧输送管2，通过压轮41控制输送管2的粗细，从而控制输送管2中液体的流速。压轮41到达槽形部件42最下端时，可以将输送管2完全压紧，从而完全停止抗静电剂的流动，如图2b所示。此时，所述的输送管2应该是软管，比如塑胶软管等，以便实现对输送管2中液体流速的控制。这样就依靠液体高度产生的重力来克服输送管的阻力，从而将抗静电剂压入涂油槽5的槽部。调节器4使得液体通径(通路)的大小产生变化，根据流体动力学原理流体经过的通径越大管道产生的阻力越小，反之，通径越小，阻力就越大。有了管路阻力后，液体的重力克服阻力后才是驱动力，调节器4调节管路阻力，液体驱动力随之就会变化。阻力越小，驱动力越大，流速就越快。反之，阻力越大，驱动力越小，流速就越慢。在抗静电剂通过调节器4向下滴的过程中，由于通过调节器4的油滴快速下落，滴到涂油槽5上，而未通过调节器4的油滴受到抗静电剂容器1内压力、大气外压力以及抗静电剂重力、输送管2管壁的阻滞力的综合作用，会较慢的移动过调节器4，然后再快速留下。这样，两滴先后经过调节器4的油滴之间便产生了间隙，使得涂油过程成为断续方式。经过多次实验，发现抗静电剂被阻断流动的最佳间隙为0.1s至10s，可以保证实际生产的玻璃纤维在行经涂油槽5的过程中能被合适地涂覆抗静电剂。

由图1a可见，所述抗静电剂容器1的位置可以高于所述涂油槽5、所述透明腔体3和所述调节器4，且所述输送管2与所述抗静电剂容器1的底部密封连通。本发明的所述密封连通是指所述容器(比如可以是所述的抗静电剂容器1)除了与其连接的管道的连接部位是连通状态之外，所述容器与外界大气是密封不连通的。这种措施使得抗静电剂容器1可以与外界基本隔绝，从而保证了抗静电剂不易被污染。

在上述情况下，优选地，玻璃纤维外涂抗静电剂的系统还可以包括至少一根进气管10，所述进气管10的一端与大气连通，其另一端与所述抗静电剂容器1或所述透明腔体3密封连通，如图1b所示。值得注意的是，所述进气管10与所述抗静电剂容器1或所述透明腔体3的密封连通位置可以是在抗静电剂的液面11以上或者以下，所述的密封连通位置在抗静电剂的液面11以下时，所述进气管10需要以细针插入抗静电剂容器1或透明腔体3，由于细针的内径极小，可以防止抗静电剂通过进气管10流出所述抗静电剂容器1外。这样的措施使得调节器4对抗静电剂流速的调节更加均匀平稳，在一次调节之后可以维持一段时间的匀速的流速和/或断续间隙。当然也可以没有所述的进气管10，而是使抗静电剂容器1成为开放系统，与大气连通，这样可以通过调节器4调节抗静电剂的流出速度。为了防尘，可以将抗静电剂容器1的开口做的较小，或做在其侧壁上，或在其开口上加一个与外部环境连通的盖子。或者使用柔软材料比如PVC等制成抗静电剂容器1，这样可以通过抗静电剂容器1的变形抵消外部大气压力，同样可以实现对经过涂油槽5的玻璃纤维6进行断续的涂油(外涂抗静电剂)操作。

实施例2

一种玻璃纤维外涂抗静电剂的系统，如图1c所示，在具有实施例1的抗静电剂容器1、输送管2、透明腔体3、涂油槽5的基础上，在所述输送管2上还可以设置蠕动泵9作为调节器，为抗静电剂提供输送动力的同时还可以控制抗静电剂的流速和提供断续的涂油方式，因此不要求抗静电剂容器1必须位于涂油槽5的上方，可以实现断续的涂油方式，而且便于对涂油速度的控制。经试验验证，蠕动泵9的转速可以是0.1至50rpm，可以达到理想的抗静电剂的下落速率，能够均匀涂油，而且不会造成抗静电剂的过多积累。此时，抗静电剂容器1与蠕动泵9的相对位置可以是任意的(在图1c中，抗静电剂容器1在蠕动泵9的下方，当然也可以是二者在水平方向互相平行)，因为蠕动泵9可以向抗静电剂容器1中的抗静电剂提供动力使其进入输送管2，通过透明腔体3可以直观地观察抗静电剂在透明腔体3中逐滴下落时的流速，从而对流速进行监控，使操作人员通过蠕动泵9控制抗静电剂的流速，使其以最佳速度进入涂油槽5，对玻璃纤维6外涂抗静电剂。通常的蠕动泵虽然也有流速监控装置，但大多既不直观也不精确，不如本发明中的所述透明腔体3直观、精确、对实际生产的指导意义大。所述透明腔体3优选设置在蠕动泵9和涂油槽5之间，这样透明腔体3只要在蠕动泵9的下方即可。若透明腔体3设置在抗静电剂容器1和蠕动泵9之间，则需要抗静电剂容器1、透明腔体3、蠕动泵9由高到低依次排列，对于上述三个部件的位置均有要求，当然这种情况也是可以的。

图3是蠕动泵9的原理示意图。当蠕动泵9沿图中箭头所示的顺时针方向转动时，蠕动泵的压轮91将输送管2压在蠕动泵内壁94上，压轮91沿图中顺时针方向移动，就将输送管2中的一部分液体从左边的泵入口泵到右边的泵出口，实现了输送液体的功能。而后面的压轮91又通过与内壁94的挤压将输送管2中的另一段液体“赶”入蠕动泵9，将其从左边的泵入口沿顺时针方向泵到右边的泵出口，如此循环，实现了将抗静电剂断续的输送过程。

实施例3

一种玻璃纤维外涂抗静电剂的系统，如图1d所示，在具有实施例1和实施例2的所有方案之一或其任意组合的基础上，还可以包括能将玻璃纤维6抬起并使其离开所述涂油槽5(比如在竖直方向分开)的提升动力装置8(比如气缸)，可以在牵引装置7停机时使玻璃纤维6离开容纳抗静电剂的涂油槽5。此时，优选地，提升动力装置8通过其控制的、用以抬起玻璃纤维6的可动支架12，比如钢架或铜架，使玻璃纤维6离开容纳抗静电剂的涂油槽5。所述可动支架12具有光滑的上表面，便于玻璃纤维6的移动，使玻璃纤维在移动过程中不发生磨损。在涂油结束后或牵引装置停机7后，可以通过所述提升动力装置8将玻璃纤维6升起，这样，即使涂油槽5中有残留的抗静电剂，也可以避免这些残留抗静电剂对玻璃纤维6的涂覆，避免了玻璃纤维品质的下降。在再次涂油开始后，提升动力装置8将玻璃纤维6再次下降到涂油槽5上，使得未涂覆抗静电剂的玻璃纤维6可以继续涂油并前进。

在上述各实施例中，所述的玻璃纤维外涂抗静电剂的系统还可以包括使牵引装置7(比如络纱机)的停机指令与提升动力装置8(比如气缸)的启动指令同步的控制装置，在牵引装置7停机时，自动命令提升动力装置8启动，将玻璃纤维6提起，使其离开涂油槽5，这样，能够通过自动控制使得即使在涂油槽5中有残留的抗静电剂，也不会在玻璃纤维6表面堆积更多的抗静电剂。所述牵引装置7再开机之前，所述的控制装置应提前启动提升动力装置8，让玻璃纤维6降到涂油槽5上以后，再开动牵引装置7。所述控制装置可以由PLC电路或单片机实现，也可以由工控机实现。

在所述各实施例中，所述涂油槽5优选是V型槽或U型槽，便于玻璃纤维6顺利通过涂油槽5。所述涂油槽优选地是由聚合物比如聚乙烯等制成的，当然也可以由金属比如铜、不锈钢等制成。

所述输送管2优选地从所述涂油槽5外部穿过所述涂油槽5，所述输送管2的出口21由所述涂油槽5的内侧壁或槽内底伸出。所述输送管2穿过所述涂油槽5后，其出口21可以在所述涂油槽5的上表面，也可以是在涂油槽5的内侧壁，便于抗静电剂流到槽底浸润玻璃纤维6，其出口21优选设置在槽底，使抗静电剂从涂油槽5的内底冒出，便于浸润抗静电剂。

一种玻璃纤维外涂抗静电剂的方法，采用断续的涂油方式，解决了现有技术中连续涂油必然造成的抗静电剂涂覆过多、纤维品质下降的缺点，由于断续的涂油方式能使每次涂覆的惯性作用降到最低，而通过对涂油速度的控制和断续涂油时停止的间隙控制更能充分防止外涂抗静电剂过多涂覆在纤维表面，从而提高产品品质。

上述方法，在对玻璃纤维外涂抗静电剂的过程中，还可以使用与输送管密封贯通连接的透明腔体监视抗静电剂的流速。所述透明腔体可以是上述的透明腔体3，或医用茂菲氏滴管。因此，用于上述的玻璃纤维外涂抗静电剂的系统和方法的茂菲氏滴管也应在本发明的保护范围之内。

用于上述的玻璃纤维外涂抗静电剂的系统和方法的一种蠕动泵，能实现断续涂覆，也应在本发明的保护范围之内。

应当指出，上述各个实施例的各种组合也在本发明的保护范围之内。以上所述具体实施方式可以使本领域的技术人员更全面的理解本发明，但不以任何方式限制本发明。因此，尽管本说明书参照附图和实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或者等同替换，而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明专利的保护范围当中。

Claims (11)

1.一种玻璃纤维外涂抗静电剂的系统，包括抗静电剂容器，输送管，涂油槽，所述输送管一端与抗静电剂容器连通，另一端的开口设置于所述涂油槽的槽内，其特征在于，在所述输送管上设置有与所述输送管密封贯通连接的透明腔体，所述透明腔体的径向直径大于输送管的径向直径，所述输送管上还设置控制抗静电剂速度和/或控制抗静电剂断续流出的调节器，通过所述调节器控制抗静电剂的流速为0.1至18mL/min，和/或抗静电剂被阻断流动的间隙为0.1s至10s，还包括能将玻璃纤维抬起并使其离开所述涂油槽的提升动力装置。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述调节器包括带轴的压轮、供输送管穿过的槽形部件，在所述槽形部件两个内侧壁上设置供压轮的轴滑动和/或滚动的侧壁槽，所述侧壁槽与槽形部件的槽底的距离沿槽形长度方向而逐渐改变，所述输送管穿过槽形部件并设置于压轮与槽底之间，压轮沿所述的侧壁槽移动；所述输送管是软管。

3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述抗静电剂容器的位置高于所述涂油槽、所述透明腔体和所述调节器，且所述输送管与所述抗静电剂容器的底部密封连通；

和/或还包括至少一根进气管，所述进气管的一端与大气连通，其另一端与所述抗静电剂容器或所述透明腔体密封连通。

4.一种根据权利要求1或2所述的玻璃纤维外涂抗静电剂的系统，其特征在于，所述的调节器是蠕动泵。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述蠕动泵的转速设定为0.1至50rpm。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括被所述提升动力装置控制用以抬起玻璃纤维的可动支架，所述可动支架具有光滑的上表面。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，还包括使牵引装置的停机指令与提升动力装置的启动指令同步的控制装置。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述涂油槽是V型槽或U型槽；

和/或所述涂油槽是由聚合物制成的。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述输送管穿过所述涂油槽，所述输送管的出口由所述涂油槽的内侧壁或槽内底伸出。

10.一种玻璃纤维外涂抗静电剂的方法，其特征在于，采用断续的涂油方式对玻璃纤维外涂抗静电剂，采用如权利要求1所述的系统。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，在对玻璃纤维外涂抗静电剂的过程中，使用与输送管密封贯通连接的透明腔体监视抗静电剂的流速。